Садржај
Батерија претвара хемијску енергију у електричну енергију, а соларна ћелија производи електричну енергију из сунчеве енергије, али ако желите произвести електричну енергију из механичке енергије, потребан вам је индукцијски генератор. Ови генератори могу бити довољно мали да покрећу батеријску лампу или довољно велику да би напајали читаве градове, али сви раде на принципу електромагнетне индукције, што је открио Мицхаел Фарадаи, енглески физичар и изумитељ из 19. века. Данас индукцијски генератори који раде на разним горивима опскрбљују електричном енергијом већину светске популације.
Како дјелује индукција
Фарадаиев индукцијски експеримент је вероватно један од најважнијих у физици, а био је и релативно једноставан. Замотао је дужину проводљиве жице око кружног језгра и спојио жицу на метар. Открио је да померање магнета кроз средиште круга доводи до струје која тече у жици. Струја се зауставила када је престао да помера магнет, а текла је у супротном смеру када је преокренуо смер магнета. Касније је формулисао закон електромагнетне индукције, данас познат као Фарадаисов закон, који је јачину струје повезао са величином промене магнетног поља, такође познатим као магнетни ток. Јачина магнета, број завојница око језгре и карактеристике проводне жице утичу на израчунавање стварних генератора.
Како генератори користе индукцију
Без обзира да ли се налази унутар кућног комуналног генератора, вашег аутомобила или нуклеарне електране, генератори обично садрже исте карактеристике. Укључују ротор са шупљом језгром који се ротира око статора. Статор је обично моћан магнет, док су завојнице које носе струју намотане око ротора. У неким генераторима завојнице су намотане око статора и ротор се магнетизује. Није битно. Било како било, струја ће тећи.
Ротор мора да се окреће како би струја текла, и ту долази до уноса механичке енергије. Генератори великог обима користе разне врсте горива и природне процесе за ту енергију. Сваким окретањем ротора тренутни проток се зауставља, преокреће, поново зауставља и враћа се у смеру напред. Ова врста електричне енергије назива се наизменична струја, а важно је колико пута мења смер у секунди.
Врсте горива
Ротор је у већини агрегата повезан са турбином, а у многим постројењима за производњу турбина се покреће паром. За загревање воде потребна је енергија за производњу те паре, а та енергија може се снабдевати фосилним горивима, попут угља и природног гаса, биомасе или нуклеарне фисије. Гориво такође може да потиче из природних извора, као што је геотермална енергија - природна топлота која излази дубоко у земљи. Хидроелектрани се напајају енергијом водопада. Први хидроелектрани на свету, који је пројектовао Никола Тесла и изградио Георге Вестингхоусе, налази се код Ниагариних водопада. Производи око 4,9 милиона киловата снаге, довољно за 3,8 милиона домова.
Израда сопственог генератора
Израдити генератор је врло лако. Могуће је много дизајна, али један од најлакших састоји се од непомичног завојнице и ротирајућег магнета. Жице су намотане око нокта обложеног увредљивом траком, а магнет може бити једноставан у облику поткове. Када бушите рупу кроз базу магнета, убаците осовину која добро приања и причврстите осовину на бушилицу, можете да произведете довољно електричне енергије да бисте сијали сијалицу само радом на бушилици да се магнет окреће око завојнице.